Computação LSP

O algoritmo De caminho mais curto limitado primeiro (CSPF) é uma forma avançada do algoritmo de caminho mais curto -primeiro (SPF) usado em computação de rota OSPF e IS-IS. O CSPF é usado em caminhos de computação para LSPs que estão sujeitos a múltiplas restrições. Ao computar caminhos para LSPs, o CSPF considera não apenas a topologia da rede, mas também os atributos do LSP e dos links, e tenta minimizar o congestionamento equilibrando inteligentemente a carga da rede.

As restrições que o CSPF considera incluem:

• Atributos LSP

  • Grupos administrativos (ou seja, requisitos de cor de link)

  • Requisitos de largura de banda

  • Rota explícita (rigorosa ou frouxa)

  • Limitações de salto

  • Prioridade (configuração e espera)

• Atributos do link

  • Grupos administrativos (ou seja, cores de link atribuídas ao link)

  • Largura de banda reservada dos links (largura de banda estática menos a largura de banda atualmente reservada)

Os dados que o CSPF considera são provenientes das seguintes fontes:

• Banco de dados de engenharia de tráfego — fornece ao CSPF informações atualizadas de topologia, a largura de banda reserva atual de links e as cores do link. Para que o algoritmo de CSPF execute suas computaçãos, é necessário um IGP de estado de enlace (como OSPF ou IS-IS) com extensões especiais. Para que o CSPF seja eficaz, o IGP de estado de enlace em todos os roteadores deve suportar as extensões especiais. Ao construir o banco de dados de topologia, o IGP estendido deve levar em consideração os LSPs atuais e deve inundar as informações da rota em todos os lugares. Como as alterações na largura de banda do link reservado e nas atualizações de banco de dados de causa de cores do link, um IGP estendido tende a inundar com mais frequência do que um IGP normal. Veja Figura 1 um diagrama das relações entre esses componentes.

• LSPs ativos atualmente — inclui todos os LSPs que devem se originar do roteador e seu status operacional atual (para cima, para baixo ou tempo limite).

Figura 1: Processo de computação de CSPF

Esta seção discute os seguintes tópicos:

• Como o CSPF seleciona um caminho

• Desempate da seleção de caminho do CSPF

• Caminhos de CSPF de computação offline

Para selecionar um caminho, o CSPF segue determinadas regras. As regras são as seguintes:

1. Computa os LSPs um de cada vez, começando com o LSP de maior prioridade (aquele com o menor valor de prioridade de configuração). Entre LSPs de igual prioridade, o CSPF presta serviços aos LSPs em ordem alfabética dos nomes LSP.

2. Poda o banco de dados de engenharia de tráfego de todos os links que não são totalmente duplex e não têm largura de banda reserva suficiente.

3. Se a configuração LSP incluir a include declaração, pode todos os links que não compartilham cores incluídas.

4. Se a configuração LSP incluir a exclude declaração, pode todos os links que contêm cores excluídas. Se o link não tiver uma cor, ele será aceito.

5. Se vários caminhos tiverem custo igual, escolha aquele cujo endereço de último salto é o mesmo que o destino do LSP.

6. Se vários caminhos de custo igual permanecerem, selecione aquele com o menor número de saltos.

7. Se vários caminhos de igual custo permanecerem, aplicará a regra de balanceamento de carga CSPF configurada no LSP (pelo menos preenchimento, maior quantidade de preenchimento ou aleatório).

O CSPF encontra o caminho mais curto em direção ao roteador de saída do LSP, levando em conta as restrições de caminho explícito. Por exemplo, se o caminho deve passar pelo Roteador A, dois SPFs separados são computados, um do roteador de entrada ao roteador A, o outro do roteador A ao roteador de saída. Todas as regras de CSPF são aplicadas a ambos os cálculos.

Se mais de um caminho ainda estiver disponível após a aplicação das regras do CSPF (Como o CSPF Seleciona um Caminho), uma regra de desempate é aplicada para escolher o caminho para o LSP. A regra usada depende da configuração. Existem três regras de desempate:

• Aleatório — um dos caminhos restantes é escolhido aleatoriamente. Essa regra tende a colocar um número igual de LSPs em cada link, independentemente da relação de largura de banda disponível. Esse é o comportamento padrão.

• Preenchimento mínimo — o caminho com a maior relação de largura de banda disponível mínima é o preferido. Essa regra tenta igualar a reserva em cada link.

• Mais preenchimento — o caminho com a menor taxa mínima de largura de banda disponível é a preferência. Essa regra tenta preencher um link antes de passar para links alternativos.

As definições a seguir descrevem como uma figura para uma relação de largura de banda disponível mínima é derivada para as regras de preenchimento mínimo e mais preenchimento:

• Largura de banda reservada = largura de banda do fator de assinatura do link x do link

• Largura de banda disponível = largura de banda reservable – (soma das larguras de banda dos LSPs que atravessam o link)

• Relação de largura de banda disponível = largura de banda/largura de banda reservada disponível

• Relação de largura de banda disponível mínima (para um caminho) = a menor relação de largura de banda disponível dos links em um caminho

O Junos OS fornece apenas computação CSPF on-line e em tempo real; cada roteador realiza cálculos de CSPF independentemente dos outros roteadores da rede. Esses cálculos são baseados em informações de topologia disponíveis atualmente — informações geralmente recentes, mas não completamente precisas. As colocações de LSP são otimizadas localmente, com base no status da rede atual.

Para otimizar os links globalmente em toda a rede, você pode usar uma ferramenta offline para realizar os cálculos de CSPF e determinar os caminhos para os LSPs. Você mesmo pode criar essa ferramenta ou modificar uma ferramenta de design de rede existente para realizar esses cálculos. Você deve executar a ferramenta periodicamente (diariamente ou semanalmente) e baixar os resultados no roteador. Uma ferramenta offline deve levar em conta o seguinte ao realizar os cálculos otimizados:

• Todos os requisitos do LSP

• Todos os atributos do link

• Topologia de rede completa

Ao selecionar um caminho para um LSP, o CSPF usa um processo de desempate se houver vários caminhos de igual custo. Para obter informações sobre como o CSPF seleciona um caminho, veja como o CSPF seleciona um caminho.

Você pode configurar uma das seguintes declarações (você só pode configurar uma dessas declarações de cada vez) para alterar o comportamento do desempate do CSPF:

• Por padrão, uma regra de desempate aleatória para CSPF é usada para selecionar um caminho a partir do conjunto de caminhos de igual custo. No entanto, você também pode configurar explicitamente este behvior usando a random declaração:

• Para preferir o caminho com os links menos utilizados, inclua a least-fill declaração:

• Para preferir o caminho com os links mais utilizados, inclua a most-fill declaração:

Você pode incluir cada uma dessas declarações nos seguintes níveis de hierarquia:

• [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name]

• [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls label-switched-path lsp-name]

Se o IGP for um protocolo de estado de enlace (como IS-IS ou OSPF) e oferecer suporte a extensões que permitem que a reserva de largura de banda atual no link de cada roteador seja relatada, os LSPs de caminho restringido são computados por padrão.

As implementações junos do IS-IS e OSPF incluem as extensões que oferecem suporte à computação LSP de caminho limitado.

• IS-IS — essas extensões são habilitadas por padrão. Para desativar esse suporte, inclua a declaração no [edit protocols isis traffic-engineering] nível hierárquica, conforme discutido na Biblioteca de protocolos de roteamento do Junos OS para dispositivos de roteamento.disable

• OSPF — Essas extensões são desabilitadas por padrão. Para habilitar esse suporte, inclua a traffic-engineering declaração nas configurações de todos os roteadores em execução OSPF, conforme descrito na Biblioteca de protocolos de roteamento do Junos OS para dispositivos de roteamento.

Se o IS-IS estiver habilitado em um roteador ou habilitar extensões de engenharia de tráfego OSPF, o MPLS executa a computação LSP de caminho limitado por padrão. Para obter informações sobre como funciona a computação LSP de caminho limitado, veja Computação LSP de caminho restrito.

Os LSPs de caminho limitado têm uma maior chance de serem estabelecidos com rapidez e sucesso pelos seguintes motivos:

• A computação LSP leva em conta a reserva de largura de banda atual.

• Os LSPs de caminho restrito redirecionam-se para longe de falhas de nó e congestionamento.

Quando a computação LSP de caminho limitado é habilitada, você pode configurar o LSP para que ele seja periodicamente reoptimizado, conforme descrito na otimização de LSPs sinalizados.

Quando um LSP está sendo estabelecido ou quando um LSP existente falha, a computação LSP de caminho limitado é repetida periodicamente no intervalo especificado pelo temporizador de nova tentativa até que o LSP seja configurado com sucesso. Uma vez configurado o LSP, nenhuma recomputação é feita. Para obter mais informações sobre o temporizante de nova tentativa, consulte Configurando a conexão entre roteadores de entrada e saída.

Por padrão, a computação LSP de caminho limitado é habilitada. Você pode querer desativar a computação LSP de caminho restrito quando todos os nós não suportam as extensões de engenharia de tráfego necessárias. Para desativar a computação LSP de caminho limitado, inclua a no-cspf declaração:

Para obter uma lista de níveis de hierarquia em que você possa incluir esta declaração, veja a seção de resumo da declaração para esta declaração.

Se você desativar a computação LSP de caminho limitado em LSPs configurando a no-cspf declaração e então tentar anunciar outros LSPs com métricas mais baixas do que os IGPs deste roteador em IS-IS ou OSPF, novos LSPs não podem ser estabelecidos.